利用鄉(xiāng)土資源優(yōu)勢提高農(nóng)村小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)質(zhì)量

羅鴻 楊群英

【摘要】本文針對當(dāng)前農(nóng)村小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)所面臨的教師缺乏實驗教學(xué)經(jīng)驗、學(xué)生科學(xué)探究能力薄弱以及實驗室資源有限等問題，探索提高農(nóng)村小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)質(zhì)量的有效路徑，包括利用鄉(xiāng)土資源自制教具、利用農(nóng)村動植物資源開展創(chuàng)新性實驗、借助學(xué)生鄉(xiāng)村生活經(jīng)歷培養(yǎng)探究能力、利用好農(nóng)村家庭的科學(xué)資源優(yōu)勢等方面。

【關(guān)鍵詞】鄉(xiāng)土資源 農(nóng)村小學(xué)科學(xué) 實驗教學(xué)

【中圖分類號】G62 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A

【文章編號】0450-9889（2023）07-0122-03

小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)以學(xué)生求知欲為基點，促進(jìn)學(xué)生科學(xué)認(rèn)知體系的發(fā)展，讓學(xué)生通過觀察、實驗觸碰科學(xué)與生活的連結(jié)點，由此開啟科學(xué)探究的興趣之窗和探索之門，為科學(xué)素養(yǎng)的形成和發(fā)展進(jìn)行啟蒙。小學(xué)生正處于探索世界、構(gòu)建認(rèn)知體系的黃金時期，對陰晴雨雪、花鳥魚蟲等周遭生活事物懷有強(qiáng)烈的好奇心和探索欲，相較于枯燥的科學(xué)理論學(xué)習(xí)，學(xué)生更喜愛形式多樣、內(nèi)容有趣的科學(xué)實驗探究。基于小學(xué)生的認(rèn)知特點，小學(xué)科學(xué)教師可通過將科學(xué)理論傳授與實驗教學(xué)相結(jié)合，在實驗教學(xué)活動中培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、動手能力、知識應(yīng)用能力，切實發(fā)展學(xué)生的科學(xué)核心素養(yǎng)。

一直以來，農(nóng)村學(xué)校的科學(xué)教育不盡如人意，存在一些值得關(guān)注的問題。比如在教學(xué)設(shè)施和師資力量方面，農(nóng)村學(xué)校與城市學(xué)校相比，處于明顯劣勢。隨著教育現(xiàn)代化的推進(jìn)，農(nóng)村小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)在近年來的學(xué)科建設(shè)中逐漸得到重視。2019年11月，教育部印發(fā)了《關(guān)于加強(qiáng)和改進(jìn)中小學(xué)實驗教學(xué)的意見》，提出了開齊開足開好國家課程標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定實驗、扭轉(zhuǎn)忽視實驗教學(xué)傾向、創(chuàng)新實驗教學(xué)方式、促進(jìn)新技術(shù)與實驗教學(xué)融合、強(qiáng)化學(xué)生實踐操作、著力提升學(xué)生動手實踐能力、培育學(xué)生創(chuàng)新精神等要求。經(jīng)過新課程改革對學(xué)科培養(yǎng)目標(biāo)、課程設(shè)置及實施要求的細(xì)化和完善，小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)逐漸在農(nóng)村科學(xué)教育中得到了重視并發(fā)揮了應(yīng)有的作用，為鄉(xiāng)村少年兒童構(gòu)建起學(xué)習(xí)、探究科學(xué)的堅實平臺。與此同時，對農(nóng)村小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)的研究，也隨之進(jìn)入了一個嶄新的階段。

一、農(nóng)村小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)的現(xiàn)狀研究

（一）教師缺乏科學(xué)實驗教學(xué)經(jīng)驗

目前，多數(shù)農(nóng)村小學(xué)科學(xué)教師不足，有的甚至沒有專任科學(xué)教師，部分由數(shù)學(xué)或語文等學(xué)科的教師兼任，而兼任的科學(xué)教師大多數(shù)把精力放在自己的專業(yè)科目上，較少有精力鉆研科學(xué)課教學(xué)。小學(xué)科學(xué)作為一門兼容多項專業(yè)學(xué)科基礎(chǔ)知識的綜合學(xué)科，其課堂教學(xué)更側(cè)重于理論教學(xué)與實驗教學(xué)相結(jié)合，其教學(xué)重點是通過嚴(yán)謹(jǐn)專業(yè)而引人入勝的科學(xué)實驗來培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。而跨學(xué)科兼任的教師在實驗教學(xué)經(jīng)驗方面存在先天性缺陷，加上內(nèi)心深處并未引起足夠重視，導(dǎo)致在具體實驗教學(xué)中出現(xiàn)盲目性、隨機(jī)性和形式性現(xiàn)象，往往注重實驗的外在形式而忽視實驗的學(xué)科本質(zhì)，導(dǎo)致實驗教學(xué)效率低下。

（二）學(xué)生科學(xué)探究能力較差

農(nóng)村學(xué)校的學(xué)生日常生活中有許多戶外活動與實踐的機(jī)會，這就使得小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)與“玩耍”這一概念在農(nóng)村小學(xué)生的理解中并無明顯區(qū)別。許多學(xué)生將教師課堂上操作的科學(xué)實驗、課后布置的實驗觀察作業(yè)當(dāng)作娛樂活動。學(xué)生從“娛樂活動”中體會到“玩耍”的樂趣，卻沒有因為經(jīng)歷“科學(xué)實驗”深化對相關(guān)理論知識的理解，也就無法進(jìn)一步提升科學(xué)素養(yǎng)。在農(nóng)村小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)中，許多實驗探究活動形式單一，學(xué)生對其背后的科學(xué)原理及其在現(xiàn)實生活中的應(yīng)用不得其法，未能在活動中形成相應(yīng)的科學(xué)思維。這就使得小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)趨于表面化和形式化，無法達(dá)成培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的目的。

（三）科學(xué)實驗室資源有限

隨著教育現(xiàn)代化的推進(jìn)，國家對農(nóng)村教育的重視程度逐漸提高。廣大農(nóng)村學(xué)校在開設(shè)科學(xué)教育課程時，同步配備了專用的科學(xué)實驗教室和相應(yīng)的實驗器材，基礎(chǔ)實驗條件得到基本滿足。但受整體教育資源分配模式的影響，農(nóng)村小學(xué)依舊會面臨教育資金不足的情況，以致大多數(shù)農(nóng)村小學(xué)的科學(xué)實驗教室僅有一或兩間，實驗器材有限且難以實現(xiàn)及時維護(hù)和更新。有限的科學(xué)實驗教學(xué)資源，使得小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)的課程安排受到影響，如每周每班安排兩課時科學(xué)課，受教室及教學(xué)器材限制，只有其中一節(jié)能夠進(jìn)行科學(xué)實驗教學(xué)，從而削弱了科學(xué)實驗教學(xué)的效果。

二、發(fā)掘農(nóng)村鄉(xiāng)土資源優(yōu)勢，推進(jìn)小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)

《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》對學(xué)生實踐操作與結(jié)論分析能力提出了較高要求，要求學(xué)生能夠運用觀察、實驗、查閱資料、實地調(diào)查、案例分析等方式獲取信息，并運用分析、比較、推理、概括等方法得出探究結(jié)論。這一教學(xué)要求的實現(xiàn)，需要以充足的科學(xué)實驗為支撐。目前，部分農(nóng)村小學(xué)受教育經(jīng)費、實驗器材及教學(xué)空間等客觀條件限制，難以通過科學(xué)實驗室組織學(xué)生進(jìn)行實驗教學(xué)，使得農(nóng)村小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)受到影響。農(nóng)村小學(xué)科學(xué)教師應(yīng)發(fā)揮主觀能動性，借助農(nóng)村的自然環(huán)境、鄉(xiāng)土資源優(yōu)勢，對生活中的教學(xué)資源進(jìn)行充分的發(fā)掘與利用，推動農(nóng)村小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)的創(chuàng)新發(fā)展。

（一）充分利用鄉(xiāng)土資源優(yōu)勢，開展自制教具活動

在農(nóng)村小學(xué)，采購大量專業(yè)的實驗器材和教具會給學(xué)校帶來較大的資金壓力。而鄉(xiāng)村生活中，有豐富的自然資源和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資源，能夠與貼近生活的相關(guān)實驗操作形成有效的互補(bǔ)?？茖W(xué)教師可引導(dǎo)學(xué)生利用家中的日常生活用品、常用農(nóng)具等開展自制教具活動，不僅可節(jié)約教學(xué)成本，而且能使學(xué)生通過簡單便捷的渠道參與到科學(xué)實驗教學(xué)當(dāng)中，喚醒學(xué)生相關(guān)的生活常識和經(jīng)驗記憶，將現(xiàn)實中的自然現(xiàn)象與科學(xué)理論知識建立起有效的聯(lián)結(jié)。

例如，在執(zhí)教教科版科學(xué)四年級上冊“聲音的強(qiáng)與弱”“聲音的高與低”時，由于缺乏相關(guān)樂器，教師可組織學(xué)生利用中空的麥稈或稻稈，通過改變其通氣長度以及自行調(diào)節(jié)吹氣力度，來充分認(rèn)識聲音的音色、音量、音調(diào)；又如，在杠桿原理的實驗教學(xué)中，教師可以引導(dǎo)學(xué)生利用家中的農(nóng)具進(jìn)行實踐，通過講述貼近鄉(xiāng)村日常的相關(guān)生產(chǎn)活動，加深學(xué)生對科學(xué)原理的理解。利用身邊的生產(chǎn)生活資源自制教具，既能夠解決農(nóng)村小學(xué)所面臨的實驗器材不足的問題，又能夠充分貼合小學(xué)階段學(xué)生思維靈活、好奇心旺盛的成長特點，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，促進(jìn)學(xué)生科學(xué)探究能力的發(fā)展。

（二）充分利用農(nóng)村地區(qū)豐富多樣的動植物資源，組織創(chuàng)新性實驗教學(xué)活動

小學(xué)科學(xué)是一門科學(xué)啟蒙課程，農(nóng)村優(yōu)越的地理條件和得天獨厚的自然環(huán)境成為小學(xué)科學(xué)天然的實驗啟蒙課堂。如在探究動植物生長過程的觀察記錄類實驗中，農(nóng)村的空氣、降水、晝夜溫差、光照等自然條件更加契合動植物生長進(jìn)化的原本形態(tài)，其自然生長和繁衍的狀態(tài)也更加便于學(xué)生進(jìn)行觀察實驗。教師應(yīng)充分利用農(nóng)村地區(qū)豐富多樣的動植物資源，創(chuàng)造性地組織實驗教學(xué)。一方面能夠就地取材，緩解學(xué)校室內(nèi)實驗教學(xué)資源的壓力；另一方面能夠?qū)崿F(xiàn)實驗觀察樣本的多樣性，讓學(xué)生通過收集不同的實驗數(shù)據(jù)，體驗自主學(xué)習(xí)、思考和探究的樂趣。

以教科版科學(xué)四年級下冊“種植鳳仙花”一課的實驗教學(xué)設(shè)計為例，教師可以給學(xué)生布置一個親手種植一株鳳仙花的實驗任務(wù)，安排學(xué)生對鳳仙花各階段生長過程進(jìn)行細(xì)致的觀察記錄，最終形成簡單的實驗報告，以此帶領(lǐng)學(xué)生了解植物的生長變化過程，進(jìn)一步探尋植物的繁殖方式。在農(nóng)村小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)中，教師可以省略掉購買種子、花盆、土壤等實驗教具的環(huán)節(jié)，打破觀察目標(biāo)的種類限制，直接根據(jù)村鎮(zhèn)周邊自然環(huán)境挑選觀察目標(biāo)、進(jìn)行實驗設(shè)計，如安排學(xué)生觀察自家蔬菜、農(nóng)作物的生長過程，或在野外挑選自己喜歡的花草進(jìn)行戶外種植等。此外，學(xué)生還可以在教師課堂教學(xué)的引導(dǎo)下，形成對多種植物生長形態(tài)及繁殖方式的基礎(chǔ)性了解，在拓寬知識面的同時實現(xiàn)實驗教學(xué)目標(biāo)。

（三）借助學(xué)生的鄉(xiāng)村生活經(jīng)歷，切實培養(yǎng)學(xué)生的實驗探究能力

小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)，雖內(nèi)容簡單但意義重大，挖掘?qū)W生學(xué)習(xí)生活中的一切教學(xué)資源、引導(dǎo)學(xué)生主動實驗探究，是小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)的深層教育目的。針對農(nóng)村小學(xué)生科學(xué)探究能力薄弱這一現(xiàn)實問題，教師在進(jìn)行科學(xué)實驗教學(xué)的過程中應(yīng)精心備課、設(shè)計實驗，在強(qiáng)化學(xué)生實驗操作規(guī)范的基礎(chǔ)上，加強(qiáng)科學(xué)理論知識與學(xué)生現(xiàn)實生活之間聯(lián)系的教學(xué)，使學(xué)生在日常生活中較為朦朧的科學(xué)認(rèn)知逐漸清晰化，從而建立起科學(xué)理論知識、科學(xué)實驗與現(xiàn)實生活之間的聯(lián)系。具體說來，教師在實驗教學(xué)過程中應(yīng)注重激活學(xué)生“玩?！钡慕?jīng)驗，加強(qiáng)理論教學(xué)和問題引導(dǎo)，強(qiáng)化其“玩耍”過程中的“實驗探究”行為，規(guī)范其“玩?！边^程中的“實驗探究”流程，在喚醒學(xué)生生活經(jīng)歷的同時強(qiáng)化對學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)，讓學(xué)生帶著新學(xué)的科學(xué)知識展開實驗探究過程，一邊操作一邊思考，將原本分散、無序的生活經(jīng)歷聚焦到課堂實驗探究的主題上，使學(xué)生的實驗思路能夠向縱深發(fā)展，從中發(fā)展科學(xué)探究能力。

以教科版科學(xué)五年級下冊“設(shè)計和制作生態(tài)瓶”一課實驗教學(xué)為例，該實驗要求學(xué)生設(shè)計和制作一個生態(tài)瓶，進(jìn)行生態(tài)觀察和記錄。生態(tài)瓶的制作過程與學(xué)生鄉(xiāng)村生活的玩耍經(jīng)歷高度重合，教師可充分利用學(xué)生的生活經(jīng)驗和玩耍記憶，以規(guī)范的科學(xué)實驗形式引導(dǎo)學(xué)生重新體悟其中的科學(xué)道理：首先，教師在課堂開始時，安排學(xué)生完成生態(tài)瓶的設(shè)計方案，將需要準(zhǔn)備的非生物和生物素材分別列出，規(guī)范實驗流程設(shè)計；其次，在學(xué)生進(jìn)行生態(tài)瓶制作的過程中，教師應(yīng)針對學(xué)生的操作規(guī)范進(jìn)行引導(dǎo)，如規(guī)范沙土和水源的選擇及沙土鋪設(shè)厚度、移植水草的方法、放置魚蝦等水生物的操作過程等；最后，教師安排學(xué)生對生態(tài)瓶進(jìn)行觀察和記錄，并通過劃分學(xué)習(xí)小組展開討論，將各組學(xué)生的觀察記錄進(jìn)行對比、歸納和總結(jié)，最終形成每一個學(xué)生關(guān)于微型生態(tài)環(huán)境與生態(tài)圈的相關(guān)實驗報告。教師善用學(xué)生熟悉的自然環(huán)境，借助學(xué)生熟悉的生活經(jīng)歷推進(jìn)實驗教學(xué)，能夠打通學(xué)生現(xiàn)實生活與科學(xué)知識之間的連接通道，有助于學(xué)生樹立正確的科學(xué)觀念，切實發(fā)展科學(xué)思維和實踐探究能力。

（四）充分利用農(nóng)村家庭的科學(xué)資源優(yōu)勢

小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)不能局限于課堂，教師應(yīng)盡可能地開發(fā)利用學(xué)生身邊多種多樣的教學(xué)資源，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。家庭是學(xué)生生活、成長的重要場所，也是科學(xué)課程資源集中的區(qū)域。教師在實驗教學(xué)中要注意揚長避短，在科學(xué)實驗室資源不足的情況下，引導(dǎo)學(xué)生充分利用家庭資源優(yōu)勢，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)學(xué)習(xí)習(xí)慣和探究態(tài)度，讓學(xué)生學(xué)到一些課堂上無法學(xué)到的科學(xué)知識。

農(nóng)村家庭是小學(xué)生學(xué)習(xí)種養(yǎng)知識的天然課堂，學(xué)生對種植、養(yǎng)殖方面有較為豐富的生活體驗，農(nóng)作物、家畜家禽、耕種工具等都可以成為引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究的資源。教師應(yīng)當(dāng)啟發(fā)和引導(dǎo)學(xué)生從自己家庭中去發(fā)現(xiàn)、開發(fā)和利用這些科學(xué)教學(xué)資源，加強(qiáng)與家長的聯(lián)系，鼓勵家長關(guān)心和參與學(xué)生的科學(xué)探究活動。

小學(xué)科學(xué)課上的許多實驗往往不能馬上知曉結(jié)果，而需等待一段時間，如通過實驗觀察了解蠶和青蛙的一生等。在教學(xué)教科版科學(xué)三年級下冊“動物的一生”這一單元時，針對“蠶的一生”的學(xué)習(xí)，由于不可能在短短一節(jié)課中觀察到蠶一生完整的變化過程，教師可提前指導(dǎo)學(xué)生制訂養(yǎng)蠶計劃，布置學(xué)生在家人的幫助下親自養(yǎng)蠶，按計劃去觀察蠶一生的變化，認(rèn)真寫好觀察日記。我國很多農(nóng)村家庭都有種桑養(yǎng)蠶的經(jīng)歷，養(yǎng)蠶并觀察蠶一生的變化對農(nóng)村學(xué)生來說是一件比較容易做到的事，學(xué)生從小耳濡目染，對蠶的外形特征、生活習(xí)性記得一清二楚，學(xué)生需要做的是在家長的指導(dǎo)下把蠶一生的變化寫成詳細(xì)的觀察日記。當(dāng)教師組織學(xué)生對養(yǎng)蠶的情況和觀察到的現(xiàn)象展開討論時，學(xué)生可以借助已有的知識經(jīng)驗各抒己見、相互啟迪、相互補(bǔ)充，很快就能概括出蠶的一生要經(jīng)過四個階段的生命周期，這樣不僅激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，還培養(yǎng)了學(xué)生科學(xué)探究的習(xí)慣和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。

小學(xué)科學(xué)作為一門以普及生活基本科學(xué)知識為基礎(chǔ)的應(yīng)用性學(xué)科，涵蓋了自然地理、人文地理、物理、生物學(xué)、數(shù)學(xué)等多項專業(yè)學(xué)科的基礎(chǔ)知識內(nèi)容，可以為學(xué)生后續(xù)的學(xué)習(xí)搭建基礎(chǔ)知識框架，培養(yǎng)基本科學(xué)思維，這就對科任教師的專業(yè)知識儲備和實驗教學(xué)能力提出了較高要求。農(nóng)村小學(xué)應(yīng)積極作為，采取多種方式強(qiáng)化科學(xué)教師隊伍建設(shè)。鑒于目前部分農(nóng)村小學(xué)科學(xué)教師由其他學(xué)科教師兼任的現(xiàn)狀，學(xué)校在進(jìn)行教師招聘的過程中注意向科學(xué)教師傾斜，爭取當(dāng)?shù)亟逃块T的支持與理解，加大科學(xué)專業(yè)教師的引進(jìn)力度。在高校極少科學(xué)專業(yè)畢業(yè)生的情況下，可適當(dāng)多招聘一些理工科專業(yè)畢業(yè)的大學(xué)生；亦可通過行政引進(jìn)的方式，從外地引進(jìn)一些教學(xué)經(jīng)驗豐富的專職科學(xué)教師，使之能夠在地方發(fā)揮專業(yè)引領(lǐng)作用，從而逐漸打造出一支專業(yè)化的科學(xué)教師隊伍。此外，學(xué)校可組織校際實驗教學(xué)經(jīng)驗交流，通過交換課堂、交叉培訓(xùn)等方式，取長補(bǔ)短，互助前行，不斷提高農(nóng)村小學(xué)科學(xué)教師的實驗教學(xué)能力，使之在實驗設(shè)計、實驗準(zhǔn)備、實驗操作及課堂教學(xué)方面表現(xiàn)出更高的專業(yè)性。

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作者簡介：羅鴻（1978— ），廣西樂業(yè)人，本科，高級教師，廣西特級教師，研究方向為小學(xué)科學(xué)教育；楊群英（1978— ），廣西樂業(yè)人，本科，高級教師，研究方向為實驗教學(xué)及班級管理。

（責(zé)編 韋榕峰）